《Frontiers in Psychology》：A quasi-experimental study: cultivating mathematical resilience via intervention in Chinese classrooms
1 引言
中国数学教育面临严峻挑战。国家统计局2023年数据显示，仅1.6%学生能进入顶尖高校，约15%入读普通大学，约60%进入职业院校。这种高压评估体系给学生带来巨大压力，加剧数学焦虑并可能阻碍数学心理韧性的发展。研究表明，21.1%的四年级学生和35.0%的八年级学生报告存在数学焦虑，69%的中学生表现出中度至重度焦虑水平。
中国教育系统产生了数学学习成果的显著分化。一方面，中国学生展现出扎实的数学基础。来自经济发达地区的学生在2009、2012、2015和2018年国际学生评估项目（PISA）中代表中国参赛，数学成绩持续名列前茅。另一方面，中国教育体系对应试教学的重视导致过分关注解题训练，往往以牺牲创造力和实际应用为代价。沉重的学业负担，加上家长和社会对高分的强烈期望，给学生带来巨大压力，可能削弱他们对数学的兴趣和参与度。PISA数据表明，中国学生的数学相关焦虑水平高于全球同龄人。许多学生报告在数学学习中感到紧张和缺乏自信，这可能对其长期学科兴趣和数学心理韧性发展产生负面影响。
尽管全球日益重视STEM教育，但针对亚洲学生群体的数学心理韧性研究仍然有限。本研究旨在通过评估数学心理韧性干预的有效性、信度和效度来弥合这一差距。
当前数学心理韧性干预主要在学校生态系统内运作，强调课堂架构、制度支架和教学多样化。虽然自我调节学习框架展现出学术效能，但其在处于关键STEM发展阶段的高年级学生中需要强化实施。现代方法通过价值导向策略整合动机架构——突出内在、成就和效用维度——以优化认知参与。这一范式要求教育者采用成长心态，并使教学与学习者的相关性认知保持一致。然而，这种以动机为中心的模型存在固有局限：其对可变内在因素的依赖以及无法重构外在学习环境挑战了长期可持续性。
技术介导的干预提供了互补路径，其中视频建模系统对存在认知障碍的学习者特别有效。数字教学法还通过计算问题解决框架和自适应学习平台增强数学认知。但这些创新引入了系统性风险：基础设施依赖加剧资源不平等；视频教学中的被动消费模式减少形成性反馈循环；技术过度依赖可能削弱人际学习动态，潜在地扩大服务不足人群的公平差距。
针对性干预通过提升问题解决能力和数学熟练度来解决学习差距，但面临系统性权衡：自我调节学习低估了协作认知，动机框架表现出短暂效能，视频教学限制适应性，技术依赖模型放大资源不平等。为调和这些约束，我们提出基于Sidek三方框架的心理韧性干预模块，该框架将现实世界问题转化和元认知技能发展操作化。通过数学心理韧性量表的前后测验证了其在通过结构化教学支架培养参与度和减轻性别刻板印象方面的效能。
全球范围内，韧性整合策略各异：美国实践强调教学优化，英国将韧性嵌入国家课程，而新加坡优先考虑成就导向教学法。尽管有这些进展，中国独特的生态系统——以高度竞争的学术压力和集体主义成就规范为标志——仍未得到充分探索。这种模块化设计通过将韧性明确嵌入课程架构来弥合这一差距，提供了文化适应蓝图。未来迭代必须解决人口变异性和制度资源约束，以确保可扩展实施，利用国际见解进行本地化改进。
将这些主流心理韧性干预范式应用于以高度竞争性考试、集体主义社会规范和系统性学业压力为特征的教育生态系统中，揭示了显著的情境错位。具体而言，依赖制度重组和教学多样化的学校生态系统方法，在由高风险测试和密集课程进度主导的环境中可能难以创造系统创新空间。虽然自我调节学习框架在培养个体能动性方面有效，但往往预设了一定程度的学习者自主性，并优先考虑个体认知而非集体认知，从而低估了中国课堂中结构化、教师引导和同伴支持学习的教学潜力和文化共鸣。旨在增强内在或实用价值的动机导向干预，可能被高考不可协商的外在价值所掩盖。技术依赖模型可能加剧已有的城乡资源差距，并促进被动内容消费，这与本地教学法所重视的互动式、话语密集型问题解决实践相悖。
因此，本研究旨在解决的关键差距不仅仅是地理上的——即不仅仅是对中国人群心理韧性研究的缺乏——而是根本上概念和设计导向的。目前缺失的是一种专门设计用于在常常削弱韧性的结构内部运作并利用这些结构的干预措施。我们的"心理韧性干预模块"不是试图规避或稀释这些主导特征，而是战略性地将韧性构建机制嵌入其中，将潜在的焦虑来源转化为元认知发展和适应性应对的结构化机会。这种方法旨在建立一条与文化相符的培养数学心理韧性的路径，一条与现有教育现实相一致而非疏远的路径。
尽管数学心理韧性作为西方教育背景下的关键保护因素已被广泛研究，但针对亚洲学生群体的相关探索仍然明显不足。一项系统综述表明，大多数心理韧性文献集中在西方背景，使得研究发现难以应用于亚洲政策和干预设置。最近关于中国高中生的实证研究也强调，考察这一特定人群心理韧性状况及影响因素的研究相对稀缺。在研究深度方面，涉及亚洲学生的有限现有研究大多局限于使用跨文化量表的相关性调查。严重缺乏针对该地区独特高压、高度竞争教育生态的深度文化适应干预设计和机制探索。因此，本研究旨在解决的不仅仅是地理数据差距，更是方法论和设计哲学差距：即开发和验证一种数学心理韧性干预，它不是作为独立课程添加，而是深度嵌入本地背景的主流教学实践和文化叙事中。
本研究使用的干预根本上是由中国独特的文化和系统元素塑造的。通过将心理韧性策略嵌入中国中等教育典型的高风险、应试准备中，焦虑诱导的训练被重新定义为元认知成长的机会。此外，深刻的社会和家长期望，以及对学术成就的集体取向等文化因素，可能塑造了该模块，强调基于群体的问题解决和价值导向策略，使家庭效用与内在动机保持一致。该设计可能整合了中国在扎实基础问题解决方面的教学优势，同时明确解决其在创造力和实际应用方面的传统短板。因此，该干预的独特性在于其有意将国际心理韧性框架与中国教育生态系统的具体压力、动机架构和课程现实相结合，旨在从常常削弱韧性的系统内部培养韧性。
本研究的理论基础通过有意整合心理韧性理论作为主要概念框架而得到加强。这一既定理论为明确定义和操作化数学心理韧性提供了基础结构，进而指导我们干预的核心设计。随后，这一理论视角将被用于阐释干预的潜在机制，并解释研究结果及其更广泛的影响。
提出以下假设：
H1. 中国数学心理韧性干预表现出统计上可接受的信度和效度。
H2. 干预组和对照组中国学生在前测和后测的数学心理韧性上无显著差异。
2 方法
2.1 参与者
本研究参与者（N = 80）年龄范围18至20岁。女性（n = 46）占样本的57.5%。参与者从中国东部一所学院招募。本研究遵循APA关于人类参与者待遇的行为准则，并得到马来西亚砂拉越大学和安徽商贸职业技术学院的批准。数学心理韧性水平在三个时间点进行评估：干预前、干预后和干预后一个月。
2.2 程序
中国数学心理韧性干预实施为一个包含12个主题模块的12周计划。该干预针对具有基础数学能力的大一STEM本科生，将心理韧性构建策略整合到标准微积分课程中。采用准实验前测-后测设计并设置对照组。
通过德尔菲法由三位数学教育专家和两位心理测量学专家进行内容效度评估，内容效度指数达到0.89。对20名试点参与者进行的信度测试显示出强大的内部一致性（各子量表的Cronbach's α在0.81至0.84之间）。
数学心理韧性量表在所有三个时间点施测。通过独立t检验确认干预组和对照组之间的基线等效性（所有前测指标的p > 0.05）。使用SPSS 26.0通过重复测量方差分析进行纵向心理韧性轨迹的假设检验，Bonferroni校正后的事后配对比较用于评估阶段间差异，Cohen's d计算用于效应量量化，分层线性模型用于考虑班级层面的聚类效应。
2.3 材料
数学心理韧性量表评估了数学参与的四个维度，使用24个条目、7点李克特量表（1=非常不同意，7=非常同意）。子量表包括：价值、挣扎、成长和韧性。总分范围24至168，分数越高表示韧性越强。原始验证研究报告了强大的内部一致性（各子量表α在0.83至0.91之间）和通过验证性因子分析得出的结构效度（CFI = 0.93, RMSEA = 0.06）。在本研究中，中文版数学心理韧性量表的Cronbach's α系数范围从0.79（挣扎）到0.88（韧性）。
3 结果
与H1一致，中国数学心理韧性干预表现出强大的内容效度。Lawshe内容效度比分析显示专家一致同意（所有条目的CVR = 1.0），超过了三位评估者的临界阈值。学生反馈进一步支持了可行性，70.62%的回应达到了积极接纳标准（积极回应百分比≥50%），这是干预可接受性的基准。正如假设，中国数学心理韧性干预在所有主题上表现出优异的内部一致性。Cronbach's α系数范围从0.951到0.988，显著超过了研究工具0.70的可接受阈值。这些结果证实了关于模块心理测量稳定性的H1。
在干预实施前，进行了初步分析以确保实验组和对照组在前测阶段因变量均值的基线等效性。初始组间比较采用单因素方差分析来检查干预组和对照组之间的均值差异。
分析框架纳入Levene方差齐性检验以验证定量测量离散模式在实验组间的稳定性。解释标准遵循常规：统计显著结果（p < 0.05）表示组间异方差性，而不显著（p > 0.05）则确认方差齐性。
随后分析采用双向独立ANOVA设计，并进行事后多重比较校正以描绘组间均值差异。对于MANOVA程序中的多元正态性评估，应用Box's M检验来评估研究条件下协方差矩阵的相等性。然后，采用重复测量方差分析来评估干预组和对照组在不同时间点的变化。所有这些初步分析的实证结果系统地呈现在表中。
鉴于所有情况下的样本量均低于50，应用了Shapiro-Wilk检验，对于p值大于0.05的组，认为t检验是合适的。结果显示在表中。
4 讨论
本研究检验了以下假设：与对照组相比，中国心理韧性干预将显著增强数学心理韧性，并且干预效果会随时间变化。两个假设均得到部分证实。观察到干预对数学心理韧性的显著主效应（p < 0.001），事后比较证实实验组的心理韧性增益更强（p = 0.015）。这些结果意味着干预有效地改善了数学心理韧性，但其影响在评估期间保持相对稳定，而非系统性波动。
研究结果强调了结构化干预在培养学业心理韧性方面的功效，这与关于心理韧性构建项目的更广泛研究一致。中等效应量（偏η2 ≈ 0.06）符合Cohen为教育焦点干预设定的基准，表明具有实际相关性。然而，不显著的时间效应意味着心理韧性增益可能在干预交付后不久趋于稳定，这是一些校本干预中注意到的模式，凸显了强化策略的必要性。
该干预是一种文化适应工具，旨在转变中国数学教育的核心特征。它系统地将成长心态训练和元认知反思组件整合到高强度练习中。这种方法遵循文化适应的最佳实践，强调更深层次的情境整合而非表面翻译。与西方模型中常见的方法不同，后者通常旨在取代高强度技能训练或削弱竞争性，而本干预承认并接纳高强度练习和应试准备在中国教育生态系统中的核心地位和实际必要性。因此，我们的目标不是削弱或取代这一特征，而是系统地将成长心态训练和元认知反思组件整合其中，从而转变其内在过程和学生体验的本质。
具体而言，该干预将焦点从"仅仅追求解题准确性和速度"转移到在解题过程中同时培养面对挫折时的认知重构、策略的监控和调整，以及对学习价值的深度认同。这将心理韧性从外部的、补充性的心理学概念重新定位为一种内化的、可操作的能力和工具，帮助学生驾驭现有的高压学业环境。它帮助学生将外部压力和个人焦虑转化为以掌握和理解为导向的可管理的元认知挑战。这种设计直接应对了中国背景下的独特压力源，并试图在这些结构性约束内为学生开辟一个具有更强能动性和心理弹性的学习空间。
因此，该干预不预设教育文化或结构的根本改变。相反，它努力赋能学生，使他们在现有且充满挑战的学业轨道上发展出一种更健康、更可持续且同样有效的奔跑方式。未来的研究和实践应进一步探索如何在不同的地区和学校资源背景下推广和制度化这种"嵌入式"的心理韧性培养模式。
文化适应是一种系统性的重新概念化。我们努力将核心策略整合到现有的教学常规中，以确保可行性和高实施保真度——这是干预成功的关键因素。观察到的效应可能归因于这些特定的适应机制，特别是个人层面和集体层面动态的整合。
这种方法确保了干预的可行性和可接受性，防止给教师和学生增加额外负担，从而确保了高度的实施保真度。它还最大限度地减少了学生的陌生感和抵触情绪，保护了干预的生态效度。观察到的干预效果可能并非归因于抽象的心理韧性理论本身，而正是归因于这些文化适应的具体机制。有效性的关键机制可能在于其成功整合了看待错误的个体层面方法与互助和共同进步的集体层面动态。
本研究表明，有效的文化适应应针对更深层次的动机系统。它建议未来的干预应分析目标文化的核心实践和社会结构，正如干预的生态模型所倡导的那样。它建议未来的研究在设计干预时，应优先分析目标教育文化的核心教学实践、主导价值话语和社会互动结构，并据此进行针对性设计。
本研究受到几个重要限制。首先，参与者样本具有地理同质性，来自中国单一学术背景的大学生，这限制了研究结果的普适性。其次，数学心理韧性这一主要结果仅通过自我报告测量评估，这可能引入社会期望偏差，且可能无法完全捕捉心理韧性的行为表达。第三，12周的干预期缺乏长期随访评估，限制了我们理解观察到的心理韧性增益的持久性。最后，干预的深度文化适应，虽然是核心优势，但本质上限制了其对中国数学教育特定高压背景的即时适用性，该干预正是为此背景设计的。
这些限制为后续研究指明了清晰的方向。为解决普适性问题，未来研究应在更多样化的人群中复制该干预，包括不同年龄组的学生（如中学生）、不同社会经济背景和不同文化区域的学生。为克服方法学限制，研究人员应采用多方法评估，如挑战性任务期间的坚持行为观察或教师对学生参与度的评估，以三角验证自我报告数据。为评估效果的可持续性，需要进行纵向设计，在干预后6个月和12个月进行随访评估。最后，为探索该方法的可转移性，应将核心元设计过程——将心理韧性构建嵌入主流教学常规——在其他教育背景中进行试点，并遵循原则性文化适应的既定框架。我们现在明确将该研究框架为"一个开放的概念验证"，开辟了几个明确的发展途径，而非呈现一个封闭的发现。最后一段强调，解决这些限制对于推动该领域发展至关重要。
基于在中国背景下的发现，一个关于该干预模型更广泛适用性的关键问题随之产生。我们认为，支撑该模块的核心设计原则——将心理韧性构建重新定义为嵌入主流、文化验证的教学实践中的整合过程，而非作为附加或独立程序实施——对其他教育系统具有重要的可转移价值。这一原则将焦点从引入外部内容转移到战略性地增强现有高频教学常规中的元认知。
然而，这种方法的转移不是直接复制的问题，而是原则性适应的问题。可推广的元素主要在于指导我们开发的元设计过程。该过程主要涉及将元认知反思、认知重新评估和价值重构策略直接整合到干预的实施中。它为在其他具有强大制度化传统和绩效压力的教育背景下工作的教育者和研究人员提供了一个可复制的启发式方法。
因此，本研究的贡献不是提供一个通用的心理韧性干预蓝图，而是作为教育心理学中情境化、文化响应设计哲学的概念验证。其在其他背景下的最终效用关键取决于重新情境化的工作——即对当地教学现实进行仔细分析，随后设计出既符合心理科学原理又与文化背景相契合的整合解决方案。未来的研究应在不同环境中系统性地试点这一元设计过程，以完善其原则并界定其有效性的边界条件，从而推进一门更细致、对情境更敏感的心理韧性教育科学。
